Por: Sachin Kitukale
Falla de Transformador de Potencia de 220/22 kV – Otro caso de estudio de falla de trafo…
En noviembre de 2014, un transformador de potencia de 50 MVA, 220/22 kV que alimentaba cargas residenciales e industriales operaba a solo el 55% de su capacidad. Todo parecía normal.
A las 09:54 horas, ocurrió una falla en un alimentador de 22 kV (~8–10 kA de corriente de falla). Simultáneamente, el polo de la fase R del interruptor de baja tensión (BT) explotó con una corriente de falla de 10 kA.
Pero en cuestión de segundos, los tableros CRP (Tableros de Control y Protección) de alta tensión (AT) y baja tensión (BT) se incendiaron, los relés quedaron fuera de servicio, el suministro auxiliar de corriente continua (CC) colapsó, el sistema de protección falló por completo y el transformador se incendió y quedó destruido.
Pero, sorprendentemente…
El transformador en sí NO fue la causa raíz original.
La verdadera razón fue la falla del SISTEMA DE PUESTA A TIERRA y una PUESTA A TIERRA NO EQUIPOTENCIAL.
Veamos ¿Qué pasó realmente?
Al explotar el polo del interruptor de BT, la corriente de falla de aproximadamente 10 kA debía fluir hacia tierra, pero la estructura del interruptor de BT tenía:
- Solo una bajada de tierra (conductor de conexión) que estaba gravemente oxidada, y otra bajada que ya estaba rota.
Por lo tanto, la corriente de falla de unos 10 kA no pudo evacuarse correctamente hacia la malla de tierra.
Debido a esto, durante la falla:
- El potencial de tierra del patio de llaves / estructura del interruptor aumentó drásticamente.
- La tierra de la sala de control se mantuvo a un potencial diferente.
- Se desarrolló una enorme diferencia de voltaje entre ambos puntos de puesta a tierra.
En ese momento, un cable de control armado de 19 conductores conectaba el interruptor de BT con el CRP (Tablero de Control y Protección). Este cable se convirtió involuntariamente en un puente entre dos nodos no equipotenciales.
Como resultado:
- Una enorme corriente de falla fluyó a través de la armadura y los conductores del cable.
- Los relés, medidores, circuitos de disparo y el sistema de CC se destruyeron en milisegundos.
- Las protecciones tanto de AT como de BT quedaron indisponibles simultáneamente.
- Ningún relé operó.
- El transformador siguió alimentando la falla de forma continua.
- El daño interno escaló hasta convertirse en un incendio catastrófico.
Este caso nos deja una lección de ingeniería muy importante:
Las fallas de los transformadores no siempre son fallas del transformador.
A veces:
- Una puesta a tierra deficiente
- Bajadas de tierra rotas
- Conexiones equipotenciales incorrectas
- Una filosofía débil en el sistema de servicios auxiliares
- Sistemas de protección no preparados para sobrevivir a condiciones críticas
…pueden destruir un transformador que estaba completamente sano.
Lecciones técnicas clave:
✅ El sistema de puesta a tierra es parte del sistema de protección.
✅ La conexión equipotencial es extremadamente crítica.
✅ Deben existir al menos cinco bajadas de tierra sanas (según la norma IS) para cada estructura.
✅ La armadura de un cable de control puede convertirse en un camino imprevisto para la corriente de falla.
✅ Los sistemas de protección deben ser capaces de sobrevivir a las condiciones de falla.
✅ El suministro auxiliar de protección de AT y BT no debería depender por completo del mismo sistema vulnerable.
✅ Una pequeña negligencia en el mantenimiento puede destruir activos de gran valor.
La mayoría de las fallas catastróficas de transformadores no comienzan dentro del transformador…
Comienzan con pequeñas debilidades desatendidas fuera de él.
Artículo realizado por el Ing. Sachin Kitukale a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.
